gov-civil-vilareal.ptComment notre galaxie tuera notre système solaire dans mille milliards d'années, planète par planète
>Voici une question amusante : Comment le système solaire mourra-t-il ?
OK, alors peut-être que ce n'est pas si amusant. Mais la science est au moins intéressante.
La plupart du temps, lorsque vous lisez des articles sur ce sujet, la réponse que vous obtenez est que le Soleil épuisera son combustible nucléaire, se transformera en géante rouge, engloutira Mercure, Vénus et la Terre , souffler ses couches externes , puis se transforme en naine blanche, se refroidissant pour l'éternité jusqu'à ce qu'elle devienne noire et gèle presque jusqu'au zéro absolu.
Remarquez, tout cela est vrai, mais ce n'est pas vraiment ce qui arrive aux système solaire , juste le Soleil et les trois premières planètes (dont l'une nous intéresse). Mais il y a aussi d'autres choses, y compris Mars et quatre planètes géantes. Ils comptent aussi. Zut, Jupiter en lui-même a plus de masse que tout le reste du système solaire (sauf le Soleil, duh) combiné, donc son destin est très important.
Qu'arrive-t-il à tous?
Le système solaire, avec des tailles d'objets à l'échelle, mais pas les distances. Crédit: Wikipédia / WP / PlanetUser
Un article récemment publié examine exactement cela . En général, et à court terme, les mouvements des planètes autour du Soleil sont prévisibles. Ils suivent les équations établies pour la première fois par Isaac Newton au 17ème siècle, et nous utilisons encore ces équations à peu près de la même manière aujourd'hui.
Cependant, à long terme, cela ne fonctionnera pas. Si vous avez plus de deux corps en orbite, le système devient généralement chaotique après un temps suffisamment long. Je ne veux pas dire comme des trucs qui volent partout ; c'est dans le sens mathématique de la théorie du chaos ; c'est-à-dire qu'il n'est pas possible de prédire avec précision où seront les planètes à un moment donné dans un avenir lointain car vous ne pouvez pas précisément mesurer leurs positions et leurs mouvements maintenant. Toute erreur aléatoire, aussi petite soit-elle, se propage à travers les équations, augmente avec le temps et modifie finalement la configuration du système solaire de manière imprévisible.
Oeuvre représentant une planète voyou, éjectée de son système solaire, errant dans la galaxie. Crédit: NASA/JPL-Caltech/R. Blessé (Caltech-IPAC)
Pour éviter cela, vous pouvez compenser quelque peu en incluant les incertitudes dans vos calculs, puis en exécutant les équations de nombreuses fois, en modifiant un peu ces valeurs à chaque fois. Le résultat est un tas de configurations différentes après un certain temps, mais vous pouvez ensuite les regarder statistiquement. Par exemple, dans combien de simulations Jupiter et Saturne ont-ils interagi de telle sorte que Saturne a été expulsée du système solaire ? Vous ne pouvez pas savoir quel sim a raison, mais vous pouvez avoir une idée de ce qui se passera de cette façon.
Dans le nouveau journal, ils sont allés encore plus loin. D'une part, ils ont inclus le Soleil perdant de la masse alors qu'il devenait une géante rouge. C'est important, car comme cela se produit, sa gravité s'affaiblit et les orbites des planètes s'élargissent. 7 prochains milliards d'années.
Plus que cela, ils incluaient également les chances que les étoiles de la galaxie se rapprochent suffisamment du Soleil pour avoir un effet. Les étoiles sont petites et très éloignées les unes des autres – l'étoile la plus proche du Soleil se trouve à plus de 40 000 milliards de kilomètres – les rencontres comme celle-ci sont donc rares.
Mais pas inexistant. Et si vous exécutez une simulation assez loin dans le futur, une étoile qui balaye le système solaire devient inévitable. Les scientifiques ont donc exécuté leurs simulations en deux parties. Le premier était jusqu'à ce que le Soleil perde sa masse, et le second était la longue période après. Ils ont inclus des rencontres stellaires semi-aléatoires, utilisant l'environnement galactique réel (nombre d'étoiles par année-lumière cubique et leurs mouvements) pour simuler cela.
pirates des caraïbes 1 note
Oeuvre représentant la Terre cuite par le Soleil lorsqu'elle devient une géante rouge… à condition qu'elle ne s'engouffre pas à mesure que le Soleil se dilate. Crédit: Wikimedia commons / fsgregs
Ils ont découvert qu'au cours de la phase 1 (avant que le Soleil ne gonfle), les planètes sont trop proches du Soleil pour que cela ait beaucoup d'effet. Les étoiles devraient passer beaucoup plus près même pour dépouiller Neptune, et une rencontre comme celle-ci se produit sur le mille milliards d'années échelle de temps. Extrêmement improbable.
Mais une fois que le Soleil est une naine blanche et que les planètes sont plus éloignées, les chances augmentent. La gravité du Soleil est plus faible, les planètes sont plus éloignées et une rencontre stellaire fortuite a plus de facilité à enlever les planètes, les projetant dans l'espace interstellaire.
Ils ont exécuté dix simulations complètes dans cette configuration. Ce n'est pas beaucoup (généralement dans des situations comme celle-ci, des centaines voire des milliers sont exécutés), mais ils ont obtenu des résultats similaires à chaque fois qu'ils se sentaient confiants dans leurs conclusions.
Un graphique montrant les heures où les planètes sont éjectées dans dix simulations (à code couleur) du système solaire. Par exemple, l'heure à laquelle la dernière planète de chaque sim a été éjectée se trouve dans la rangée supérieure, où la plus ancienne (olive) a 45 milliards d'années et la dernière (violet) a plus de 300 milliards d'années. En moyenne, Jupiter est éjecté en dernier, mais pas toujours. Crédit: Zink et al.
Fondamentalement, ils ont découvert qu'une étoile est susceptible de passer dans un rayon d'environ 75 milliards de kilomètres tous les 10 milliards d'années environ. C'est assez proche pour avoir un certain effet, et plus de rencontres s'additionnent. Dans certains sims, les planètes extérieures ont été déstabilisées après environ 45 milliards d'années.
Dans tous les sims, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont éjectés après au plus un billion d'années. Sans surprise, Jupiter est généralement le dernier survivant ; c'est le plus proche, le plus massif et le plus difficile à expulser.
En moyenne, la première planète est perdue après 30 milliards d'années, et la dernière après environ 100 milliards. De plus, une fois la première planète éjectée, le système est suffisamment déstabilisé pour que les deux suivantes suivent dans les 5 milliards d'années. Les dernières planètes ont tendance à s'attarder pendant 50 milliards de plus, car il n'y a plus d'autres planètes dans le système avec lesquelles interagir et le pousser gravitationnellement.
Je noterai une grande chose qu'ils ont laissée de côté dans leurs simulations : Mars. Ils notent qu'il s'agit peut-être de la dernière planète à survivre, car elle est la plus proche du Soleil et a besoin d'une rencontre stellaire très proche pour la chasser. Alors si vous cherchez un très investissement immobilier à long terme, le quatrième rocher du Soleil - une fois qu'il devient le premier et le seul rocher - est la voie à suivre.
Dans l'article, ils notent qu'ils n'incluent pas les rencontres stellaires avec étoiles binaires , qui sont plus efficaces pour piquer le système solaire, de sorte que les résultats qu'ils trouvent sont probablement des limites supérieures à la durée de vie du système.
Illustration d'une épave de train cosmique : la collision Voie lactée/galaxie d'Andromède, dans quatre milliards d'années. Crédit: NASA, ESA, Z. Levay et R. van der Marel (STScI), T. Hallas et A. Mellinger
Aussi, la Voie lactée entrera en collision avec la galaxie d'Andromède dans 4,6 milliards d'années , alors que le Soleil est encore une étoile relativement normale, et ils n'en ont pas tenu compte non plus. Les rencontres se produiront probablement plus souvent lorsque le nombre d'étoiles dans la galaxie fusionnée résultante sera deux fois plus élevé que nous le faisons maintenant. De plus, la collision va beaucoup remuer les choses, donc tout cela peut être discutable de toute façon. Le Soleil pourrait tomber dans le noyau de la galaxie où les étoiles sont nombreuses et les rencontres courantes, ou être projeté dans les banlieues où les rencontres sont rares. Et tout cela bien avant que la rencontre stellaire moyenne n'affecte leurs sims.
je suis un train avec un visage
Il y a donc clairement plus de travail à faire ici. Mais c'est une excellente étape pour tout comprendre.
Je me demande parfois pourquoi suis-je si fasciné par ce sujet ? Je veux dire, J'ai littéralement écrit un livre entier à ce sujet . C'est plus que la fascination morbide pour quelque chose comme un film d'horreur, je pense.
Nous considérons le système solaire comme immuable, mais cela s'étend sur toute une vie humaine. Plus de longue périodes ça change, beaucoup, et c'est un bouleversement de notre complaisance.
Mais plus que cela, il y a une étrange attirance pour l'idée du temps profond, pas seulement des millions, voire des milliards, mais des milliards d'années, voire d'époques qui font que ces chiffres ressemblent à un seul tic-tac de l'horloge. C'est une fenêtre sur quelque chose que la plupart d'entre nous n'avaient jamais vraiment envisagé auparavant. Et si on laissait le temps s'écouler vraiment longue? Que se passe-t-il alors ?
Eh bien, les étoiles s'épuisent. Les planètes sont projetées dans l'espace. Les galaxies se heurtent. Il se passe pas mal de choses , réellement.
L'Univers a presque 14 milliards d'années, et nous pensons que c'est long. Mais vraiment, ça ne fait que commencer.
